Андрей Кашкаров - Дачная энциклопедия опытных советов
Как известно, включать передатчик (с любой частотой) в режим «передача» без присоединенной антенны нельзя – можно вывести из строя выходной каскад передатчика. Как правило, это дорогие мощные ВЧ транзисторы. Поэтому, в условиях радиолюбительской лаборатории, не оснащенной специальным оборудованием и приборами, допустимо использовать рекомендованный выше эквивалент антенны.
При подключении параллельно эквиваленту антенны вольтметру в режиме измерения действующего значения напряжения, очевидно, удается выяснить мощность передающего устройства, что полезно при его настройке.
В данном случае применяется формула:
P = UІ/R,
где P – мощность ВЧ излучения передатчика, Вт R – активное сопротивление, Ом
U = Um/√2 – действующее напряжение ВЧ сигнала, В
Um – амплитудное значение ВЧ сигнала, В
Таким образом, при использовании в качестве измерительного прибора ВЧ-вольтметра определяется величина U (см. первую формулу), а при использовании осциллографа – Um.
Например, при измерении выходного сигнала на рекомендуемом эквиваленте антенны осциллографом С1-77, амплитуда ВЧ сигнала оказалась равной 29 В. Исходя из этого, выходная мощность радиопередатчика вычисляется согласно вышеприведенным формулам P = (29/1,44) І/50, что в результате примерно равно мощности 8 Вт.
На основе данной методики можно оперативно вычислить мощность различных радиостанций.
Особенности оформления в корпус
В домашних условиях лаборатории радиолюбителя, эквивалент антенны удобно оформить в любой подходящий корпус, например, как это сделано в авторском варианте – в жестяную банку из под кофе. Внешний вид конструкции представлен на рис. 3.24.
Рис. 3.24. Вид эквивалента нагрузки в самодельном корпусе
Жестяной корпус одновременно является ударопрочным, удобным для закрепления разъема антенны, а также экранирует шунт из резисторов. Общий провод припаивают внутри корпуса устройства непосредственно к жести.
3.5.4. Настройка антенного хозяйства с помощью тюнера
Для совместной работы с трансивером FT897D на даче я использую тюнер MFJ-941E.
Схема согласующего устройства представляет собой классический вариант Г-образной электрической схемы.
Существуют два варианта схемного построения тюнера: Т-образная и Г-образная схемы. Преимущества и недостатки каждой из них довольно хорошо известны. Так Т-образный вариант лежит в основе всех промышленных конструкций антенных тюнеров. А вот о недостатках такой схемы нередко умалчивается: при удовлетворительной ситуации и широкой полосе рабочих частот, без подстройки КСВ (коэффициент стоячей волны) достичь хороших результатов (с помощью максимального согласования – КСВ 1:1) не удается.
Другое дело Г-образная схема: позволяет без проблем согласовать нагрузку до почти «идеального» КСВ. Отчего это происходит?
Включенные в корпусе неавтоматического (а потому относительно доступного по цене) антенного тюнера MFJ-941E последовательно секции конденсатора переменной емкости выдерживают удвоенное напряжение ВЧ на контуре или, при том же пробивном напряжении, возможно уменьшение зазора между пластинами, что в конечном итоге позволяет применить малогабаритные сдвоенные секции переменного конденсатора. Г-образная схема малогабаритна и позволяет точно согласовать, к примеру, такие капризные к КСВ антенны как магнитная рамка или вертикальный штырь на магнитном основании (без заземления).
При работе тюнера MFJ-941E на нагрузку с волновым сопротивлением 50 Ом в компенсации индуктивной составляющей антенны, не требует высокой точности установки значения емкости. Электрическая схема согласующего устройства представлена на рис. 3.25.
Введение в схему ШПТ трансформатора сопротивлений выполненного в виде дополнительного переходника, на выходе схемы тюнера с соотношением 1:4 и 1:9, позволяет согласовывать симметричный фидер и антенну.
Рис. 3.25. Электрическая схема согласующего устройства
ШПТ наматывается на ВЧ ферритовом кольце диаметром 30 мм и проницаемостью 20 ВЧ, в 3 медных провода диметром 1 мм в фторопластовой или хлорвиниловой изоляции и содержит 14 витков.
О деталях
Переменный конденсатор типа КПВ-4; подобные применялись в очень старых приемниках «Рига», «Селга» и их аналогах; его УКВ секции также задействованы.
Малогабаритные переключатели типа 11П1Н.
Конденсаторы постоянной емкости типа КТ-1.
Катушка индуктивности L1 намотана на кольце от пластикового водопровода внешним диаметром 20 мм. и высотой 8 мм, проводом ПЭВ-1,5 в количестве 15 витков с отводом от середины.
L2 – имеет тот же диаметр трубки, длина – 40 мм. Провод намотки – ПЭВ-0,8. Количество витков – 32. Все 8 отводов расположены равномерно по всему сектору намотки, который должен иметь зазор заполнения с углом не менее 20°. Также это относится и к намотке L1.
Внешний вид тюнера с открытым корпусом представлен на рис. 3.26.
Рис. 3.26. Вид на элементы тюнера MFJ-941E с открытой крышкой корпуса
С целью экономии места на задней стенке, ВЧ разъемы с кабелем RG-58, вынесены за пределы корпуса. Переключатель «OFF» (обход) позволяет оперативно отключать тюнер и при его нормальной работе, когда он согласовал антенну, при переключении на тюнер, слегка заметен прирост уровня эфирных шумов.
Современные фирменные трансиверы имеют режим индикации КСВ, поэтому установка в тюнер измерителя КСВ или индикатора ВЧ напряжения не обязательна.
Настройка согласования с антенной производится путем перебора положений переключателей и точной подстройкой переменным конденсатором внутри каждого сектора по минимуму КСВ.
Положения переключателей после настроек по диапазонам записывают, и затем оперативно используют эти данные при последующей работе в эфире.
Внимание, важно!
Эксперимент проводился в июне 2013 г. в Вологодской области, в районе населенного пункта Верховажье (200 км от областного центра – если считать напрямик). На диапазонах 160 м и 80 м с помощью трансиверов Icom IC-718, Yaesu FT897D и тюнера MFJ-941Е удалось осуществить дальние QSO, в том числе с Владивостоком и Уссурийском.
Мощность трансивера IC-718 относительно велика (20…100 Вт), однако, на концах «плеч» антенны и резонирующих элементах допустимо возникновение напряжения ВЧ величиной до сотни Вольт, которое опасно для человека, и может привести к ожогам при прикосновении неизолированными предметами и частями тела. Это предостережение используют просто: при активной работе трансивера на передачу не стоит подходить к рассматриваемой изучающей антенне на расстояние ближе 1 м.
Нельзя заниматься установкой антенны в сырую погоду, при опасной предгрозовой обстановке, сильном ветре, а также в темное время суток. Если задуматься, все эти простые требования логичны по своей сути, призваны сохранить здоровье людей и обеспечить наиболее качественную установку антенны.
Выводы
Все это показывает универсальность рекомендуемого антенного хозяйства и его перспективу – особенно для жителей сельской местности (из-за недостаточной развитой сети магазинной для радиолюбителей), туристов, путешественников, и тех радиолюбителей, кто любит проводить QSO в полевых условиях.
Предложенная простая антенна-диполь с согласующими устройствами, на мой взгляд, вполне может заменить имеющуюся в наличии и испытанную на практике промышленную «растяжную» горизонтальную антенну OPEK HF-BD1 HF (предназначенную для эффективной работы в диапазонах 2–30 МГц) стоимостью 9409 руб. по ценам 2014 г.
Таким образом, приведенную сумму за вычитом стоимости деталей (элементов антенны) и времени, затраченного на ее сборку, можно записать в актив как сэкономленную. А сэкономленные деньги это, безусловно, заработанные деньги.
Книги издательства «ДМК Пресс» можно заказать в торгово-издательском холдинге «АЛЬЯНС БУКС» наложенным платежом, выслав открытку или письмо по почтовому адресу: 123242, Москва, а/я 20 или по электронному адресу: [email protected].
При оформлении заказа следует указать адрес (полностью), по которому должны быть высланы книги; фамилию, имя и отчество получателя. Желательно также указать свой телефон и электронный адрес.
Эти книги вы можете заказать и в интернет-магазине: www.alians-kniga.ru.
Оптовые закупки: тел. (499) 725-54-09, 725-50-27;
Электронный адрес: [email protected]
